Нормы кратности воздухообмена в различных помещениях + примеры расчетов

Кратность воздухообмена: расчет и таблицы для различных помещений

Одним из показателей, влияющих на обеспечение оптимального микроклимата в помещениях различного назначения, является кратность воздухообмена. Под этим термином обозначают, количество полных циклов смены воздушных масс в помещении в течение единицы времени, например часа.

Ротация воздушных масс обеспечивает:

  • удаление воздуха, содержащего патогенные и болезнетворные микроорганизмы;
  • замену кислорода, содержащего углекислый газ новым объемом воздуха, что создает комфортные условия для умственной деятельности человека;
  • оптимальные значения температуры и влажности в помещении, оказывающих влияние на работоспособность человека и создающих заданные условия для хранения различных изделий;
  • устранение воздуха, содержащего неприятные запахи.

Необходимые значения показателей кратности воздухообмена в зависимости от назначения помещения указываются в специальных таблицах СНиП. Ротация воздушных масс обеспечивается за счет комбинированного использования естественной и искусственной вентиляции.

Приток кислорода обеспечивается через окна, двери и при помощи специальных вентиляторов. Однако учитывая тенденцию на использование материалов и технологий, обеспечивающих герметичность этих конструкций, близкую к абсолютным значениям, использование при строительстве зданий систем, обеспечивающих приток кислорода, является обязательным условием для достижения показателей кратности воздухообмена.

Эти задачи решаются путем оснащения стен и окон приточными клапанами, которые помимо герметичности обеспечивают поступление необходимого количества кислорода в единицу времени.

Понятие воздухообмена

Основные требования при проектировании систем кондиционирования включают определение числа циклов воздухообмена. Под этим термином понимается создание условий для обеспечения циркуляции и полной замены объема кислорода в сооружении. Этот параметр зависит от концентрации в воздухе вредных компонентов, наличия мест выделения избыточного количества тепла, влаги и кратности смены объема кислорода в помещении.

Кратность воздухообмена является показателем, определяющим степень интенсивности полной смены объема кислорода. Другими словами организованный, и регулируемый воздухообмен определяется как количество полных циклов смены кислорода в течение часа. Этот параметр относится к санитарным нормам и определяет степень безопасности и комфортность нахождения человека в здании. Нормативные и допустимые значения этого показателя определяются принятыми нормами СНиП, содержащими различные требования в зависимости от назначения комнаты.

Воздухообмен бывает естественного и искусственного типа. При этом в первом случае приток воздуха обеспечивается за счет перепада давления воздуха внутри комнаты и за ее пределами. Во втором варианте замещение объема воздушных масс предусматривает использование систем принудительной подачи кислорода, попадание через проемы в дверях и стенах и выполнение проветривания помещений. Организация удаления загрязненного кислорода предусматривает обустройство систем вытяжки в помещениях, имеющих наиболее загрязненный воздух. В условиях квартиры такими местами могут быть ванна, туалет и кухня, в первых двух случаях система вентиляции может оснащаться устройствами, обеспечивающими всасывание загрязненного воздуха или воздушными клапанами, в случае с кухней, в большинстве случае речь идет об оснащении пространства над плитой различными типами вытяжных зонтов.

Расчет кратности воздухообмена

При определении кратности воздухообмена для каждого конкретного помещения проектировщики учитывают нормативные показатели, зафиксированные в санитарно-гигиенических нормах, ГОСТах и строительные правила снип, например СНиП 2.08.01-89. Не принимая в учет содержания в воздухе вредных примесей, количество замещений для помещений определенного объема и назначения будет вычисляться по значениям нормативных показателей кратности. Объем здания определяется по формуле (1):


где a – длина помещения;
b – ширина комнаты;
h – высота помещения.

Зная объем помещения и количество поступающего в течение 1 часа кислорода, можно выполнить расчет кратности Кв, используя формулу (2):

где Кв – кратность воздухообмена;
Qвозд – подача чистого воздуха, поступающего в комнату в течение 1 часа.

Чаще всего формула (2) не используется для подсчета количества циклов полного замещения воздушных масс. Это связано с наличием для всех типовых сооружений различного назначения таблиц кратности воздухообмена. При такой постановке задачи для помещения, имеющего заданный объем с известным значением коэффициента воздухообмена необходимо подобрать оборудование или выбрать технологию, обеспечивающую поступление необходимого количества кислорода в единицу времени. В этом случае объем чистого воздуха, который должен поступить для обеспечения полной замены кислорода в помещении согласно требованиям СНиП, можно определить по формуле (3):

Согласно приведенным формулам, единицей измерения кратности воздухообмена является количество полных циклов замены кислорода в комнате в час или 1/ч.

Используя естественный тип воздухообмена можно добиться 3-4 кратной замены воздуха в помещении в течение 1 часа. При необходимости увеличения интенсивности воздухообмена рекомендуется прибегать к использованию механических систем, обеспечивающих принудительную подачу свежего или устранение загрязненного кислорода.

Методы расчета для помещений жилого дома

Приток необходимого количества воздуха в жилых помещениях в зависимости от типа комнаты может обеспечиваться через автономные воздушные клапана в стенах с регулируемыми параметрами открывания, форточки, двери, фрамуги и окна. Специалисты обращают внимание проектировщиков на то, что при расчете показателей полной замены воздуха в жилых комнатах, необходимо учитывать ряд параметров, среди которых:

  • назначение помещения;
  • количество постоянно находящихся в сооружении людей;
  • температура и влажность воздуха в помещении;
  • количество работающих электрических приборов и норма выделяемого ими тепла;
  • тип естественной вентиляции и обеспечиваемые им показатели кратности замены кислорода в течение 1 ч.

Для создания комфортных условий согласно нормам СП 54.13330.2016 величина воздухообмена должна составлять:

  1. При площади помещения, приходящегося на 1 человека в размере менее 20 м² для детских комнаты в квартире, спален, гостиных и общих помещений подача воздуха должна составлять 3 м³/ч на 1 м² площади каждой из комнат.
  2. При общей площади в расчете на одного человека превышающей 20 м², интенсивность воздухообмена должна составлять 30 м³/ч на 1 человека.
  3. Для кухни, оснащенной электрической плитой минимальные показатели подачи кислорода не могут быть меньше 60 м³/ч.
  4. Если на кухне используется газовая плита, минимальное значение нормы воздухообмена увеличивается до 80-100 м³/ч.
  5. Нормативные показатели кратности воздухообмена для вестибюлей, лестничных клеток и коридоров составляет 3 м³/ч.
  6. Параметры воздухообмена несколько возрастают при увеличении влажности и температуры в помещении и составляют для сушильных, гладильных и постирочных комнат 7 м³/ч.
  7. При организации в жилом помещении ванной и уборной, расположенных отдельно друг от друга, норма воздухообмена должна быть не меньше 25 м³/ч, при совмещенном расположении санузла и ванной комнаты, этот показатель увеличивается до 50 единиц.

Учитывая то, что при готовке помимо пара образуется ряд летучих соединений с содержанием масла и гари, при организации системы воздухообмена на кухне необходимо исключить попадание этих веществ в пространство жилых комнат. Для этого воздух кухонного помещения за счет создания тяги в вентиляционном канале, высотой не менее 5 м и использования специального вытяжного зонта удаляется наружу. Такой тип организации ротации воздушных масс обеспечивает устранение и избыточного количества тепла. Однако во избежание попадания отработанного воздуха в квартиры, расположенные на верхних этажах при строительстве сооружения выполняется воздушный затвор, обеспечивающий изменение направления воздушного потока.

Административные и бытовые здания

Как уже упоминалось, показатели кратности имеют различные значения для разных зданий, при этом в части случаев эксплуатация систем обеспечения ротации воздушных масс, предусматривает использование естественной вентиляции и в холодное время года. При этом, в части используемых помещений, например душевых и уборных вытяжная система вентиляции должна работать более интенсивно, чем система подачи свежего кислорода в комнатах общего назначения. Так, параметры ежечасно удаляемого из помещений душевых воздуха с паром должна исходить из расчета 75 м³/ч из расчета на 1 сетку, а при организации удаления загрязненного воздуха из уборных из расчета 25 м³/ч на 1 писсуар и 50 м³/ч на 1 унитаз.

При обеспечении смены воздуха в кафе организация системы вентиляции и кондиционирования должна обеспечить кратность замены воздуха в приточной системе на уровне 3 ед/ч, для системы вытяжки этот показатель должен составлять 2 ед/час. Расчет системы полной замены воздуха в торговом зале зависит от типа используемой вентиляции. Так, если при наличии вентиляции приточно-вытяжного типа кратность замены воздуха определяется расчетным путем для всех типов торговых залов, то при обустройстве сооружения вытяжкой, не обеспечивающей приток воздуха, кратность воздухообмена должна составлять 1,5 ед/ч.

При использовании помещений, обладающих большим количеством пара, влаги, тепла или газа, расчет воздухообмена может вестись исходя из имеющегося избытка. Для того, чтобы рассчитать воздухообмен по теплоизбыткам используется формула (4):

где Qпом – количество выделяемой в помещение теплоты;
ρ – плотность воздуха;
c — теплоемкость воздуха;
t вывод — температура воздуха, удаляемого при помощи вентиляции;
t подав — температура воздуха, подаваемого в помещение.

Организация системы обмена воздуха в котельной исходит из типа используемого котла и должна обеспечивать 1-3 кратную замену всего объема кислорода в течение часа.

Физкультурно оздоровительные учреждения

При занятиях в спортивном зале кратность обмена воздуха играет важную роль, поскольку во время физических нагрузок необходимо обеспечить поступление свежего кислорода в легкие каждого из посетителей с учетом достаточно больших объемов зала. Таким образом, требования оговаривают необходимость обеспечения поступления в спортзал при наличии посетителей 80 м3/ч воздуха.

Расчет кратности воздухообмена для бассейна исходит из количества находящихся в нем людей и должен составлять 20 м³/ч в расчете на 1 человека. В то же время, учитывая специфику нахождения в сауне, в бане, необходимо обеспечить смену 10 м³ воздуха в течение каждого часа. При этом учитывая большие объемы вырабатываемого насыщенного пара, можно вести расчет воздухообмена по влаговыделениям.

Учреждения здравоохранения

Наибольшие значения показатель кратности воздухообмена в учреждениях, относящихся к системе здравоохранения, имеет для палат, в которых производится стационарное лечение пациентов с обнаруженными патологиями инфекционного (160 м³/ч) и неинфекционного (80 м³/ч) происхождения.

Согласно нормативам большая часть других помещений, включая кабинеты врачей и процедурные комнаты должна иметь кратность вытяжки при естественном типе организации воздухообмена, равную 1-2 ед/ч.

Отдельным пунктом следует упомянуть организацию системы вентиляции операционных кабинетов. В них согласно современным требованиям должна использоваться 3 кратная система очистки воздуха, при этом работающие устройства должны обеспечивать минимальный приток 1200 м³ воздуха в час.

Помещения детских дошкольных организаций

Обеспечение требуемых норм воздухообмена в дошкольных организациях является базовым условием здоровья и нормальной умственной активности малышей. Однако при обеспечении вентиляции необходимо исключать возможность возникновения сквозняков, учитывая это требование, проветривание в детских дошкольных организациях осуществляется в соответствии с распорядком дня учреждения.

Согласно нормам, обозначенным в СНиП 41.21-2003, для обеспечения проветривания кратность воздухообмена в классе для занятий, раздевалке, игровой комнате и в спальне для детей в возрасте до 2 лет должна составлять 1,5 ед/час. Более строгие требования предъявляются при обеспечении полной замены в области умывальника, туалета, медицинского пункта и кухни, для которых этот показатель составляет 2-3 ед/час.

В заключении

Кратность полной замены кислорода является показателем, определяющим комфортность и безопасность пребывания в помещении. Этот параметр отличается для помещений, имеющих различное назначение, и определяется по одной из приведенных методик исходя из показателя, определяющего подачу чистого кислорода в час и объема сооружения. Для обеспечения микроклимата, регламентированного нормами СНиП и санитарными требованиями, может использоваться естественная, принудительная и комбинированная схема вентиляции.

Пример расчета кратности для котельной:

Расчет системы вентиляции

Вентиляцию Вы можете заказать с монтажом “под ключ”, позвонив по телефону в Москве: . Осуществляем проектирование и поставку вентиляции по России.

При проектировании систем вентиляции каждый инженер проводит расчеты согласно вышеупомянутых норм.

Для расчета воздухообмена в жилых помещениях следует руководствоваться этими нормами. Рассмотрим самые простые методы нахождения воздухообмена:

  • по площади помещения,
  • по санитарно-гигиеническим нормам,
  • по кратностям

Расчет по площади помещения

Это самый простой расчет. Расчет вентиляции по площади делается на основании того, что для жилых помещений нормы регламентируют подавать 3 м3/час свежего воздуха на 1 м2 площади помещения, независимо от количества людей.

Расчет по санитарно-гигиеническим нормам

По санитарным нормам для общественных и административно-бытовых зданий на одного постоянно пребывающего в помещении человека необходимо 60 м3/час свежего воздуха, а на одного временного 20 м3/час.

Рассмотрим на примере:

Предположим, в доме живут 2 человека, проведем расчет по санитарным нормам согласно этим данным. Формула расчета вентиляции, включающая нужное количество воздуха выглядит так:

  • n – нормируемая кратность воздухообмена, час-1;
  • V – объём помещения, м3

Получим, что для спальни L2=2*60=120 м3/час, для кабинета примем одного постоянного жителя и одного временного L3=1*60+1*20=80 м3/час. Для гостиной принимаем двух постоянных жителей и двух временных (как правило, количество
постоянных и временных людей, определяется техническим заданием заказчика) L4=2*60+2*20=160 м3/час, запишем полученные данные в таблицу.

ПомещениеLпр, м3/часLвыт, м3/час
Кухня≥ 90
Спальня120120
Кабинет8080
Гостинная160160
Коридор
Санузел≥ 50
Ванная≥ 25
360525

Составив уравнение воздушных балансов ∑ Lпр = ∑ Lвыт:360 ∑ Lвыт , то для увеличения ∑ Lвыт до значения ∑ Lпр увеличиваем значения воздухообмена для тех помещений, для которых мы в 3 пункте приняли воздухообмен равным минимально допустимому значению.

Если ∑ Lпр > ∑ Lвыт , то для увеличения ∑ Lвыт до значения ∑ Lпр увеличиваем значения воздухообмена для помещений.

Читайте также:  Ошибки кондиционеров Zanussi: коды неисправностей и инструктаж по их устранению

Рассчет основных параметров при выборе оборудования

При выборе оборудования для системы вентиляции необходимо рассчитать следующие основные параметры:

  • Производительность по воздуху;
  • Мощность калорифера;
  • Рабочее давление, создаваемое вентилятором;
  • Скорость потока воздуха и площадь сечения воздуховодов;
  • Допустимый уровень шума.

Ниже приводится упрощенная методика подбора основных элементов системы приточной вентиляции, используемой в бытовых условиях.

Производительность по воздуху

Проектирование системы вентиляции начинается с расчета требуемой производительности по воздуху или «прокачки», измеряемой в кубометрах в час. Для этого необходим поэтажный план помещений с экспликацией, в которой указаны наименования (назначения) каждого помещения и его площадь. Расчет начинается с определения требуемой кратности воздухообмена, которая показывает сколько раз в течение одного часа происходит полная смена воздуха в помещении.

Например, для помещения площадью 50 м2 с высотой потолков 3 метра (объем 150 кубометров) двукратный воздухообмен соответствует 300 кубометров/час. Требуемая кратность воздухообмена зависит от назначения помещения, количества находящихся в нем людей, мощности тепловыделяющего оборудования и определяется СНиП (Строительными Нормами и Правилами).

Для определения требуемой производительности необходимо рассчитать два значения воздухообмена: по кратности и по количеству людей, после чего выбрать большее из этих двух значений.

Расчет воздухообмена по кратности:

  • L — требуемая производительность приточной вентиляции, м3/ч;
  • n — нормируемая кратность воздухообмена: для жилых помещений n = 1, для офисов n = 2,5;
  • S — площадь помещения, м2;
  • H — высота помещения, м;

Расчет воздухообмена по количеству людей:

L = N * Lнорм, где

  • L — требуемая производительность приточной вентиляции, м3/ч;
  • N — количество людей;
  • Lнорм — норма расхода воздуха на одного человека:

в состоянии покоя — 20 м3/ч;

“офисная работа” — 40 м3/ч;

при физической нагрузке — 60 м3/ч.

Рассчитав необходимый воздухообмен, выбираем вентилятор или приточную установку соответствующей производительности. При этом необходимо учитывать, что из-за сопротивления воздухопроводной сети происходит падение производительности вентилятора. Зависимость производительности от полного давления можно найти по вентиляционным характеристикам, которые приводятся в технических характеристиках оборудования. Для справки: участок воздуховода длиной 15 метров с одной вентиляционной решеткой создает падение давления около 100 Па.

Типичные значения производительности систем вентиляции:

  • Для квартир — от 100 до 500 м3/ч;
  • Для коттеджей — от 1000 до 5000 м3/ч;

Мощность калорифера

Калорифер используется в приточной системе вентиляции для подогрева наружного воздуха в холодное время года. Мощность калорифера рассчитывается исходя из производительности системы вентиляции, требуемой температурой воздуха на выходе системы и минимальной температурой наружного воздуха. Два последних параметра определяются СНиП.

Температура воздуха, поступающего в жилое помещение, должна быть не ниже +18°С. Минимальная температура наружного воздуха зависит от климатической зоны, например, для Москвы она равна -26°С (рассчитывается как средняя температура самой холодной пятидневки самого холодного месяца в 13 часов). Таким образом, при включении калорифера на полную мощность он должен нагревать поток воздуха на 44°С. Поскольку сильные морозы в Москве непродолжительны, в приточных системах допускается устанавливать калориферы, имеющие мощность меньше расчетной. Но при этом приточная система должна иметь регулятор производительности для уменьшения скорости вентилятора в холодное время года.

При расчете мощности калорифера необходимо учитывать следующие ограничения:

  • Возможность использования однофазного (220 В) или трехфазного (380 В) напряжения питания. При мощности калорифера свыше 5 кВт необходимо 3-х фазное подключение, но в любом случае 3-х фазное питание предпочтительней, так как рабочий ток в этом случае меньше.
  • Максимально допустимый ток потребления. Величину тока (А), потребляемого калорифером, можно вычислить по формуле:
  • I — максимальный потребляемый ток, А;
  • Р — мощность калорифера, Вт;
  • U — напряжение питания: (220 В — для однофазного питания; для трехфазной сети расчёт несколько иной).

В случае, если допустимая нагрузка электрической сети меньше чем требуемая, можно установить калорифер меньшей мощности. Температуру, на которую калорифер сможет нагреть приточный воздух, можно рассчитать по формуле:

T = 2,98 * P / L, где

  • T — разность температур воздуха на входе и выходе системы приточной вентиляции,°С;
  • Р — мощность калорифера, Вт;
  • L — производительность вентиляции, м3/ч.

Типичные значения расчетной мощности калорифера — от 1 до 5 кВт для квартир, от 5 до 50 кВт для офисов и загородных домов. Если использовать электрический калорифер с расчетной мощностью не представляется возможным, следует установить калорифер, использующий в качестве источника тепла воду из системы центрального или автономного отопления (водяной или паровой калорифер). В любом случае, если есть возможность, лучше использовать водяные или паровые калориферы. Экономия на обогреве в этом случае получается колоссальная.

Рабочее давление, скорость потока воздуха в воздуховодах и допустимый уровень шума

После расчета производительности по воздуху и мощности калорифера приступают к проектированию воздухораспределительной сети, которая состоит из воздуховодов, фасонных изделий (переходников, разветвителей, поворотов) и распределителей воздуха (решеток или диффузоров). Расчет воздухораспределительной сети начинают с составления схемы воздуховодов. Далее по этой схеме рассчитывают три взаимосвязанных параметра — рабочее давление, создаваемое вентилятором, скорость потока воздуха и уровень шума.

Требуемое рабочее давление определяется техническими характеристиками вентилятора и рассчитывается исходя из диаметра и типа воздуховодов, числа поворотов и переходов с одного диаметра на другой, типа распределителей воздуха.

Чем длиннее трасса и чем больше на ней поворотов и переходов, тем больше должно быть давление, создаваемое вентилятором. От диаметра воздуховодов зависит скорость потока воздуха. Обычно эту скорость ограничивают значением от 2,5 до 4 м/с. При больших скоростях возрастают потери давления и увеличивается уровень шума. В тоже время, использовать «тихие» воздуховоды большого диаметра не всегда возможно, поскольку их трудно разместить в межпотолочном пространстве и стоят они дороже. Поэтому, при проектировании вентиляции часто приходится искать компромисс между уровнем шума, требуемой производительностью вентилятора и диаметром воздуховодов.

Для бытовых систем приточно-вытяжной вентиляции обычно используются воздуховоды диаметром 160. 250 мм или сечением 400х200мм. 600х350мм и распределительные решетки размером 100200 мм — 1000500 мм.

РАСЧЕТ КРАТНОСТИ ВОЗДУХООБМЕНА В ПОМЕЩЕНИИ

доцент Миронова Е.М.

л а б о р а т о р н а я р а б о т а

Расчет кратности воздухообмена в помещении

Ознакомиться с понятием кратности воздухообмена в помещениях и приобрести практические навыки по расчету этой метеорологической величины.

Определение кратности воздухообмена в помещении, осуществляемого путем естественной аэрации.

Расчет площади открытой фрамуги, через которую поступает атмосферный воздух в помещение, необходимой для достижения заданной кратности воздухообмена.

Определение времени проветривания помещения при периодическом открывании фрамуги известной площади.

Порядок выполнения работы:

Изучить методику определения кратности воздухообмена помещения.

Получить у преподавателя задание на проведение расчетов.

Провести расчеты по определению кратности воздухообмена, площади сечения на воздухообмен и времени воздухообмена.

1. КРАТНОСТЬ ВОЗДУХООБМЕНА В ПОМЕЩЕНИИ

Воздухообменом называют замену загрязненного воздуха чистым. Воздухообмен делят на естественный и искусственный. Естественный происходит вследствие разности и перепада давления воздуха внутри помещения и снаружи. Осуществляется он с помощью периодического открывания форточек, фрамуг, окон (аэрация), а также через щели стен, окон, двери (инфильтрация).

Искусственный воздухообмен осуществляется путем использования различных систем механической вентиляции и кондиционирования.

Кратность воздухообмена определяет, сколько раз в час необходимо менять весь воздух помещения, чтобы очистить его до предела допустимой концентрации загрязнения (ПДК).

Кратность воздухообмена N задается формулой:

раз в 1 час. (1)

где: V(м 3 /ч) – необходимое количество чистого воздуха, поступающего в помещение в течение 1 часа; W(м 3 ) – объем помещения.

Путем естественной аэрации обычно достигают трех – четырехкратного воздухообмена, а при необходимости большей кратности прибегают к механической вентиляции.

Объем чистого приточного воздуха, который должен разбавлять вредные газы до предельно допустимой концентрации, определяется по формуле:

м 3 /ч, (2)

где: В – количество вредного вещества (газа), поступающего в помещение в 1 час, мг/ч;

ρВ – ПДК вредного вещества в воздухе рабочего помещения, мг/м 3 ;

ρ – концентрация того же вредного вещества в приточном наружном воздухе, мг/м 3 .

Количество вредных газов В, находящихся в воздухе рабочего помещения, можно определить несколькими способами:

а) Измерением концентрации газа на единицу объема b с помощью газоанализатора. Тогда количество вредного вещества определяется по формуле:

где: а – коэффициент инфильтрации (для камеральных цехов а=1, для гаражей а=2);

b – концентрация вредного вещества в воздухе (мг/м 3 в 1 час);

W (м 3 ) – кубатура рабочего помещения.

б) Определением расхода вредного вещества всеми работающими за смену (8 часов) в одном рабочем помещении

мг/ч,

где bп – количество материала, содержащего вредное вещество, расходуемое всеми работающими в данном помещении, мг.

в) С учетом выделения углекислого газа (СО2) в процессе дыхания человека в объеме 22,6 литров в 1 час. Тогда

где: n – число работающих в помещении.

2. УСЛОВИЯ ДОСТИЖЕНИЯ ТРЕБУЕМОЙ КРАТНОСТИ ВОЗДУХООБМЕНА ПУТЕМ ЕСТЕСТВЕННОЙ АЭРАЦИИ

Величина потока воздуха Q, проникающего внутрь помещения в результате перепада давлений, определяется формулой:

, м 3 /с, (3)

где: α = 0,6– коэффициент, учитывающий расход воздуха через фрамугу применительно к зданиям промышленного и городского типа;

S (м 2 ) – суммарная площадь сечений, через которые поступает воздух в помещение; u1 (м/с) – скорость ветра с наветренной стороны здания;

а1 – соответствующий аэродинамический коэффициент, зависящий от формы и конструкционных особенностей здания, ;

u2 (м/с) – скорость ветра с подветренной стороны, для средних условий

а2 – соответствующий аэродинамический коэффициент, ;

Для обеспечения заданной кратности воздухообмена N требуется выполнение условия:

где коэффициент 3600 появился в результате перевода часа в секунды.

Согласно (1), (3), условие (4) можно переписать в виде:

,

, м 2 (5)

Формула (5) позволяет рассчитать площадь открытой фрамуги, необходимую для достижения данной кратности воздухообмена N в помещении объема W.

Предполагается, что чистый воздух поступает в помещение через сечение S непрерывно в течение всего рабочего дня.

Во избежание сквозняков, а также в холодное время года аэрацию помещения осуществляют с помощью периодического открывания фрамуг. В этом случае кратность воздухообмена показывает, сколько раз в 1 час необходимо проветривать помещение. Время проветривания t можно определить из условия:

(6)

В формуле (6) площадь S1 считать известной.

3. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ВОЗДУХООБМЕНА

Определить кратность воздухообмена производственного помещения высотой h = 3,5 м, в котором работают 20 человек, на каждого человека приходится 4,5 м 2 площади. Загрязнение воздуха происходит за счет выдыхаемого углекислого газа. Принудительная вентиляция отсутствует.

Количество вредного вещества В, поступающего в помещение в 1 час, задается формулой:

Предельно допустимая концентрация СО2 составляет 0,1 % или ρВ = 1 л/м 3 . В атмосферном воздухе углекислого газа содержится 0,035 %, т. е. ρо = 0,35 л/м 3 . Тогда объем чистого воздуха V, необходимого для n человек, согласно формуле (2), составит:

м 3 /ч

Кратность воздухообмена определяется по формуле (1):

раз в 1 час

Для рассматриваемого производственного помещения n = 20 человек, объем .

Согласно формуле (7):

N = раза в 1 час.

Следовательно, если 3 раза в 1 час производить замену загрязненного воздуха помещения чистым воздухом, концентрация углекислого газа в помещении будет ниже предельно допустимой.

Определить площадь сечения S, через которую в помещение поступает чистый воздух, для обеспечения кратности воздухообмена N = 3 в помещении объемом .

Скорости ветра с наветренной и подветренной сторон и соответствующие коэффициенты заданы: u1 = 5 м/с; а 1 = 0,8; u2 = 2,5 м/с; а 2 = 0,3; α = 0,7.

Воспользуемся формулой (5):

Следовательно, аэрацию рабочего помещения можно осуществлять с помощью открытой в течение всего рабочего дня форточки, площадью S=50 см * 20 см

Ответ: S = 0,1 м 2

Определить время проветривания помещения объемом , необходимое для полной замены загрязненного воздуха чистым, считая площадь открытой фрамуги известной: S1=1м 2 ;u1 = 5 м/с; а 1 = 0,8; u2 = 2,5 м/с;

Воспользуемся формулой (6):

Следовательно, достаточно двух минут, чтобы полностью проветрить помещение данного объема.

Аэрацию помещения, объемом 315 м 3 , где работают 20 человек, можно осуществлять с помощью постоянно открытой форточки, площадью 0,1 м 2 . Возможно также периодическое, через каждые 20 минут, проветривание помещения с помощью открывания на 2 минуты фрамуги, площадью 1 м 2 .

4. КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ СТУДЕНТАМ

В помещении, объемом W, работает n человек. 1% помещения занят мебелью и производственным оборудованием. Определить воздухообмен помещения в результате естественной аэрации, считая загрязнителем воздуха углекислый газ, образующийся при дыхании людей.

Рассчитать кратность воздухообмена N помещения.

Определить площадь S открытой на протяжении всего рабочего дня фрамуги, обеспечивающей данную кратность воздухообмена N.

Определить время t проветривания помещения при периодическом открывании N раз в 1 час фрамуги, площадью S1(S1>S).

Исходные данные для выполнения задания выдаются преподавателем.

Кратность воздухообмена по СНиП для различных помещений

Кратность воздухообмена по СНиП — это санитарный показатель состояния воздушной среды в помещении. От его значения зависит комфорт и безопасность пребывания людей в той или иной комнате. Допустимая величина этого параметра регулируется государственными строительными нормами и правилами, которые определяют различные требования для всех возведённых зданий.

Перед тем как определить оптимальный показатель кратности воздухообмена по СНиП в помещениях (жилых или производственных), необходимо подробно изучить не только сам параметр, но и методы его расчёта. Эта информация поможет максимально точно выбрать значение, которое подойдёт для каждого конкретного помещения.

Воздухообмен — это один из количественных параметров, характеризующих работу системы вентиляции в закрытых помещениях. Кроме этого, им считают процесс замещения воздуха во внутренних пространствах здания. Этот показатель считается одним из наиболее важных при проектировании и создании вентиляционных систем.

Читайте также:  Вентиляция в предбаннике: варианты и способы обустройства системы воздухообмена

Воздухообмен бывает двух видов:

  1. 1. Естественный. Он происходит из-за разницы давления воздуха внутри помещения и за его пределами.
  2. 2. Искусственный. Осуществляется при помощи проветривания (открывания окон, фрамуг, форточек). Кроме этого, к нему относят попадания воздушных масс с улицы через щели в стенах и дверях, а также путём применения разнообразных систем кондиционирования и вентиляции.

Кратность обмена воздуха — это параметр, показывающий, какое количество раз (в течение 60 минут) воздух в комнате полностью заменялся на новый.

Его величина определяется не только по СНиП, но и по ГОСТ (государственный стандарт). От этого показателя зависит комплекс мер, которые нужно принимать для поддержания оптимальных условий в жилых квартирах и офисных помещениях.

Большинство недавно возведённых зданий, оснащены герметичными окнами и утеплёнными стенами. Это помогает снизить затраты на отопление в холодный период года, но приводит к полному прекращению естественной вентиляции. Из-за этого воздух в помещении застаивается, что вызывает быстрое размножение вредоносных микроорганизмов и нарушение санитарно-гигиенических норм. Поэтому в новых строениях важно предусмотреть возможность осуществления искусственной вентиляции воздуха, с учётом показателя кратности.

Таблица: Кратность воздухообмена по СНиП

Нормы воздухообмена в помещениях (жилых или производственных) зависят от нескольких факторов:

  • назначение здания;
  • количество установленных электроприборов;
  • теплопроизводность всех работающих устройств;
  • количество людей, которые постоянно находятся в помещении;
  • уровень и интенсивность естественной вентиляции;
  • влажность и температура воздуха в комнате.

Величину кратности обмена воздуха можно определить по стандартной формуле. Она предусматривает деление необходимого количества чистого воздуха, поступающего в здание за 1 час на объём помещения.

Благодаря естественной аэрации этот показатель может достигать 3 или 4 раз в час. Если требуется значительно более частый воздухообмен, то прибегают к помощи механической вентиляции.

Для того чтобы люди, находящиеся в том или ином помещении, чувствовали себя максимально комфортно, необходимо соблюдать предусмотренные строительными нормами и правилами значения кратности воздухообмена. Они значительно отличаются для различных зданий, поэтому следует подойти к их выбору с максимальной ответственностью. Только в этом случае можно добиться желаемого результата и создать в помещении идеальные условия для нахождения людей.

Для всех жилых домов требуется обеспечение не только искусственного, но и естественного притока воздуха. Если одного из них будет недостаточно, то допускается использование комбинированного варианта. При этом нужно обеспечить ещё и удаление застоявшегося кислорода. Сделать это можно путём обустройства вентиляционных каналов из следующих помещений:

Кроме этого, все современные здания оснащаются специальными автономными воздушными клапанами. Они могут открываться и закрываться владельцами квартиры, а также выполнять функцию удаления застоявшегося воздуха.

Кратность обмена воздуха в жилом помещении указывается в СНиП 2.08.01−89. Согласно этим нормам, показатель должен быть таким:

  • Отдельная комната в квартире (спальная, детская, игровая) — 3.
  • Ванная и индивидуальная уборная — 25 (при совмещённом расположении значение должно быть в 2 раза больше).
  • Гардеробная комната, а также умывальная в общежитии — 1,5.
  • Кухня с электроплитой — 60.
  • Кухня с газовым оборудованием — 80.
  • Коридор или вестибюль в квартирном доме — 3.
  • Гладильная, сушильная, постирочная в общежитии — 7.
  • Кладовая для хранения спортивного инвентаря, личных и хозяйственных вещей — 0,5.
  • Машинное помещение лифта — 1.
  • Лестничная клетка — 3.

Размер показателя кратности обмена воздуха для административных зданий и офисов значительно больше, чем для жилых помещений. Это связано с тем, что система вентиляции и кондиционирования должна качественно справляться с тепловыделениями, исходимыми не только от работников, но и от различной офисной техники. Если правильно оборудовать вентиляционную систему, то можно улучшить здоровье и увеличить работоспособность сотрудников.

Основные требования, предъявляемые к системе вентиляции офисных зданий:

  • фильтрация, увлажнение, подогрев или охлаждение воздуха перед его подачей в помещение;
  • обеспечение постоянного притока достаточного объёма свежего кислорода;
  • обустройство вытяжной и приточной вентиляционной системы;
  • использование оборудования, которое в процессе воздухообмена не будет создавать много шума;
  • максимально удобное расположение установок для удобства проведения ремонтных и профилактических мероприятий;
  • возможность регулировать параметры вентиляционной системы и адаптировать её работу под меняющиеся погодные условия;
  • способность обеспечивать качественный воздухообмен при минимальных затратах электроэнергии;
  • необходимость иметь небольшие габариты.

Все эти требования помогут быстро удалять из закрытого помещения выдыхаемый углекислый газ и испарения, идущие от работающей техники.

Для правильной настройки системы кондиционирования и вентиляции необходимо точно рассчитать кратность и сопоставить её с нормами СНиП 31−05−2003, которые предусматривают такое значение:

  • Рабочая комната сотрудников — 20 на каждого человека.
  • Кабинет управляющих — 3.
  • Зал для совещаний и конференц-зал — 20 на 1 посетителя.
  • Комнаты для курения — 10.
  • Санузел, умывальная и душевая — 20.
  • Кладовая и комната для хранения документации — 0,5.
  • В техническом помещении — 1.

Особенно важно обеспечить хороший воздухообмен в помещениях промышленного назначения, где люди трудятся в максимально вредных условиях. Для снижения негативного влияния на их здоровье необходимо правильно оборудовать систему вентиляции и рассчитать кратность воздухообмена.

На итоговые значения влиют нескольких основных факторов:

  • Объём и форма здания цеха. От первого параметра будет зависеть количество воздуха, который нужно будет замещать свежим, а от второго — характер движения воздушных потоков (образование застойных зон, возникновение завихрение и прочее).
  • Количество людей, ежедневно работающих в помещении. Каждому сотруднику требуется примерно одинаковое количество кислорода, поэтому для расчётов берут среднестатистический показатель.
  • Интенсивность физического труда. При выполнении работы, которая не требует значительных усилий, достаточно будет минимальной кратности, а при больших физических нагрузках — максимальной.
  • Характер технологического процесса и степень загрязнения вредными веществами. Для каждого химического соединения рассчитана максимально допустимая концентрация, при которой оно не будет оказывать негативное воздействие на организм человека. Исходя из этого определяется требуемая интенсивность аэрации, позволяющая концентрации оставаться в безопасных пределах.
  • Тепло, которое выделяется при работе оборудования. Система естественной или искусственной вентиляции должна справляться с избыточным теплом, идущим от работающих станков и прочих устройств.
  • Избыточная влага. Этот фактор учитывается только на тех предприятиях, где технологический процесс предусматривает использование различных жидкостей. Они медленно испаряются и постепенно повышают влажность в здании цеха.

Определяют оптимальное значение кратности воздухообмена для производственных помещений по таблице СНиП 2.04.05−91. В ней указана величина этого параметра для каждого конкретного помещения.

Рекомендуемые показатели:

  • Цеха, где выполняется работа, не требующая больших физических усилий — 25.
  • Площадки, где сотрудники выполняют простую работу с редким приложением физической силы — 30.
  • Производственные помещения, где проводятся различные манипуляции, требующие значительных затрат сил — 35.
  • Красильные цеха — 40.
  • Промышленные площадки, где в процессе работы используются токсичные и летучие вещества — 45.

Не менее важна хорошая работа вентиляционной системы и для медицинских учреждений, особенно тех, где лечатся дети и больные, находящиеся в тяжёлом состоянии. Кратность воздухообмена для лечебных заведений регламентируется СНиП 2.08.02−89. В нём перечислены все имеющиеся в больнице помещения, где могут находиться люди.

Основными из них являются:

  • Палаты для стационарного лечения инфекционных больных — 160.
  • Палаты для взрослых и детей, которые лечатся от заболеваний неинфекционного характера — 80.
  • Кабинеты врачей и лаборантов — 60.
  • Помещения, предназначенные для проведения мануальной и иглорефлексотерапии, а также все другие комнаты с наличием постоянных рабочих мест — 60.
  • Небольшие помещения, где нет постоянных рабочих мест — 1.
  • Помещения, в которых хранятся стерильные материалы и медицинские препараты — 4.
  • Кабинеты ультразвуковой и функциональной диагностики, а также лифтовые холлы — 3.
  • Комнаты, отведённые под процедурные — 4.
  • Места проведения рентгенодиагностических и флюорографических обследований — 4.
  • Комнаты для санитарной обработки больных — 5.
  • Помещения для приёма и сортировки анализов — 3.
  • Чистая зона центрального стерилизационного и дезинфекционного отделения (ЦСО и ДСО) — 3 и более.
  • Грязная зона ЦСО и ДСО — не менее 5.
  • Залы для занятия лечебной физкультурой — 60.
  • Процедурная, предназначенная для введения радиофармацевтических лекарственных средств — 6.
  • Кабинет для проведения обыкновенной и однофотонной позитронно-эмисионной томографии — 6.
  • Лаборантские клинических анализов, а также мастерские по ремонту и обслуживанию различного медицинского оборудования, имеющего небольшие размеры — 3.
  • Комната для мытья, стерилизации суден, сортировки грязного белья, хранения предметов уборки и дезинфицирующих средств — 5.
  • Помещение для хранения чистых материалов, гипса, инвентаря, переносной медицинской аппаратуры — 1.
  • Вестибюли, справочные, места регистрации больных, гардеробные, медицинские архивы, кладовые вещей и одежды — 1.
  • Столовая и буфетная для больных, находящихся на стационарном лечении — 2.

Кратность воздухообмена, нормируемая по СНиП, — это один из наиболее важных показателей состояния воздуха в том или ином помещении. При правильном его расчёте и соблюдении всех рекомендаций, предусмотренных стандартными нормативами, можно значительно увеличить качество аэрации, а также сделать пребывание людей в комнате более комфортным и безопасным.

Расчет вытяжной вентиляции все формулы и примеры

Правильное устройство вентиляции в доме значительно улучшает качество жизни человека. При неправильном расчете приточно – вытяжной вентиляции возникает куча проблем – у человека со здоровьем, у постройки с разрушением.

Перед началом строительства обязательно и необходимо произвести расчёты и, соответственно, применить их в проекте.

ФИЗИЧЕСКИЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ РАСЧЁТОВ

По способу работы, в настоящее время, вентиляционные схемы делятся на:

  1. Вытяжные. Для удаления использованного воздуха.
  2. Приточные. Для впуска чистого воздуха.
  3. Рекуперационные. Приточно-вытяжные. Удаляют использованный и впускают чистый.


В современном мире схемы вентиляции включают в себя различное дополнительное оборудование:

  1. Устройства для подогрева или охлаждения подаваемого воздуха.
  2. Фильтры для очистки запахов и примесей.
  3. Приборы для увлажнения и распределения воздуха по помещениям.


При расчёте вентиляции учитывают следующие величины:

  1. Расход воздуха в куб.м./час.
  2. Давление в воздушных каналах в атмосферах.
  3. Мощность подогревателя в квт-ах.
  4. Площадь сечения воздушных каналов в кв.см.

Расчет вытяжной вентиляции пример

Перед началом расчёта вытяжной вентиляции необходимо изучить СН и П (Система Норм и Правил) устройства вентиляционных систем. По СН и П количество воздуха необходимого для одного человека зависит от его активности.

Маленькая активность – 20 куб.м./час. Средняя – 40 кб.м./ч. Высокая – 60 кб.м./ч. Далее учитываем количество человек и объём помещения.

Кроме этого необходимо знать кратность – полный обмен воздуха в течение часа. Для спальни она равна единице, для бытовых комнат – 2, для кухонь, санузлов и подсобных помещений – 3.

Для примера – расчёт вытяжной вентиляции комнаты 20 кв.м.

Допустим, в доме живут два человека, тогда:

V(объём) комнаты равен: SхН, где Н – высота комнаты (стандартная 2,5 метра).

V = S х Н = 20 х 2,5 = 50 куб.м.

Далее V х 2 (кратность) = 100 кб.м./ч. По другому – 40 кб.м./ч. (средняя активность) х 2 (человека) = 80 куб.м./час. Выбираем большее значение – 100 кб.м./ч.

В таком же порядке рассчитываем производительность вытяжной вентиляции всего дома.

Расчет вытяжной вентиляции производственных помещений

При расчёте вытяжной вентиляции производственного помещения кратность равна 3.

Пример: гараж 6 х 4 х 2,5 = 60 куб.м. Работают 2 человека.

Высокая активность – 60 куб.м./час х 2 = 120 кб.м./ч.

V – 60 куб.м. х 3 (кратность) = 180 кб.м./ч.

Выбираем большее – 180 куб.м./час.

Как правило, унифицированные вентиляционные системы, для простоты установки разделяются на:

  • 100 – 500 куб.м./час. – квартирные.
  • 1000 – 2000 куб.м./час. – для домов и усадеб.
  • 1000 – 10000 куб.м./час. – для заводских и промышленных объектов.

Расчет приточно вытяжной вентиляции

ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ

В условиях климата средней полосы, воздух, поступающий в помещение необходимо подогревать. Для этого устанавливают приточную вентиляцию с обогревом входящего воздуха.

Нагрев теплоносителя осуществляется различными путями – электро калорифером, впуск воздушных масс около батарейного или печного отопления. Согласно СН и П температура входящего воздуха должна быть не менее 18 гр. цельсия.

Соответственно мощность воздухонагревателя рассчитывается в зависимости от самой низкой ( в данном регионе) уличной температуры. Формула для расчета максимальной температуры нагрева помещения воздухонагревателем:

N /V х 2,98 где 2,98 – константа.

Пример: расход воздуха – 180 куб.м./час. (гараж). N = 2 КВт.

Далее 2000 вт./ 180 кб.м./ч. х 2,98 = 33 град.ц.

Таким образом, гараж можно нагреть до 18 град. При уличной температуре минус 15 град.

ДАВЛЕНИЕ И СЕЧЕНИЕ

На давление и, соответственно, скорость передвижения воздушных масс влияет площадь сечения каналов, а также их конфигурация, мощность электро вентилятора и количество переходов.

При расчёте диаметра каналов эмпирически принимают следующие величины:

  • Для помещений жилого типа – 5,5 кв.см. на 1 кв.м. площади.
  • Для гаража и других производственных помещений – 17,5 кв.см. на 1 кв.м.

При этом добиваются скорости потока 2,4 – 4,2 м/сек.

О РАСХОДЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Расход электроэнергии напрямую зависит от длительности времени работы электронагревателя, а время – функция от температуры окружающего воздуха. Обыкновенно, воздух необходимо подогревать в холодное время года, иногда летом в прохладные ночи. Для расчёта используется формула:

S = (T1 х L х d х c х 16 + Т2 х L х c х n х 8) х N/1000

В этой формуле:

Читайте также:  Норма влажности воздуха в квартире: способы измерения + советы по нормализации

S – количество электроэнергии.

Т1 – максимальная дневная температура.

Т2 – минимальная ночная температура.

L – производительность куб.м./час.

с – объёмная теплоёмкость воздуха – 0, 336 вт х час/ кб.м./ град.ц. Параметр зависит от давления, влажности и температуры воздуха.

d – цена электроэнергии днём.

n – цена электроэнергии ночью.

N – количество дней в месяце.

Таким образом, если придерживаться санитарных норм, стоимость вентиляции существенно повышается, зато комфортность проживающих улучшается. Поэтому при устройстве вентиляционной системы целесообразно найти компромисс между ценой и качеством.

Вентиляция производственных помещений, цехов

Чтобы получить коммерческое предложение, позвоните нам по телефону +7 (495) 745-01-41 или отправьте быструю заявку

Вентиляция производства – комплекс мер, направленных на организацию и поддержание стабильного воздухообмена в производственных помещениях. Работающее оборудование и производственные процессы нередко являются источником попадания в воздух взвешенных частиц и ядовитых испарений, что может негативно сказаться на здоровье людей. Кроме того недостаток свежего воздуха понижает производительность и способность переносить физические нагрузки.

Задачей вентиляции производственных помещений является удаление отработанного воздуха (вытяжная система вентиляции) и замена его свежим (приточная система вентиляции), специально очищенным, подогретым или охлажденным, отвечающим всем нормам.

  • наличие вредных испарений
  • изменение температурного режима
  • повышенная загазованность

Решение

Необходимо сразу сказать, что все зависит от типа производства, поэтому при выборе системы вентиляции нужно отталкиваться от:

  1. Техники, параметров производства
  2. Требуемых условий труда

Чаще всего для вентиляции большого производства (120 тыс. куб.) применяется приточно-вытяжная вентиляция с охлаждением или подогревом воды. Тогда как не для всех производственных объектов подходит система с рекуперацией тепла.

Цена вентиляции (online-расчет)

Кратность воздухообмена

Оптимальная кратность воздухообмена в производственных помещениях определяется исходя из справочных таблиц СНиП 2.04.05-91 и находится в достаточно широких пределах: от 3 до 40 раз в час. Это значит, что за один час воздух в помещении должен полностью замениться свежим данное количество раз. Также нормы устанавливают минимально допустимый объем поступающего свежего воздуха. Рассмотрим подробнее, какие факторы влияют на эти расчеты.

Факторы, определяющие должный воздухообмен в производственных помещениях:

  • Объем и геометрия цеха. Играет роль как общий объем помещения, так и его форма. Дело в том, что от формы зависят параметры движения потоков воздуха по помещению, могут возникать завихрения и застойные зоны.
  • Количество работающих в цеху сотрудников. Определяется необходимый приток свежего воздуха, исходя из уровня интенсивности физического труда. При выполнении различных манипуляций, не требующих существенных физических усилий, достаточным является воздухообмен 45 куб.м./ч на сотрудника, а при выполнении тяжелых физических работ – не менее 60 куб.м./ч.
  • Характер технологических процессов и загрязнение воздуха вредными веществами. Для каждого вещества имеется предельно допустимая концентрация, исходя из которой определяется интенсивность воздухообмена, которая позволит поддерживать концентрацию в безопасных пределах. Наиболее требовательными по кратности являются красильные цеха, а также различные промышленные площадки, на которых применяются летучие и токсичные вещества. В таких зданиях необходимый воздухообмен может достигать 40 раз в час и более.
  • Выделяемое оборудованием тепло. Избыточная тепловая энергия также должна эффективно удаляться системой вентиляции, особенно если в помещении не предусмотрено кондиционирование.
  • Избыточная влага. Если технологические процессы предполагают применение открытых жидкостей, которые испаряются и повышают влажность, необходимо предусмотреть достаточный обмен, чтобы поддерживать стабильную влажность.

В производственных цехах площадью больше 50м2 на каждого работника необходимо поддерживать рассчитанную температуру воздуха в постоянной рабочей зоне и не менее 10°С на временных рабочих местах;

В случаях, когда приточная вентиляция производственного помещения не может поддерживать требуемые показатели микроклимата в зоне обслуживания персонала по экономическим или производственным причинам, постоянные рабочие места оборудуются устройствами душирования уличным воздухом или местной системой кондиционирования;

Температура воздуха рабочей зоны на промышленных объектах с полностью автоматизированными технологическими линиями, работающими без обслуживающего персонала, допускается: в летний период на уровне температуры воздуха на улице, при избытке тепла – на 4°С больше температуры уличного воздуха; зимой – при отсутствии избытка тепла – 10°С, при наличии избытка тепла – экономически оправданный уровень.

Требования к производственной вентиляции

Вентиляция и кондиционирование производственных помещений регулируется общими требованиями СанПиН, а также параметрами, характерными непосредственно данному цеху предприятия. К ним относятся:

  • механическая вентиляция производственных помещений должна отвечать правилам пожарной безопасности;
  • удаление опасных для здоровья веществ, выбросов без допуска в рабочую зону персонала;
  • обязателен гигиенический и пожарный сертификат о безопасности материалов, из которых произведены элементы вентсистемы;
  • антикоррозийное покрытие воздуховодов, либо они должны быть сделаны из материалов, устойчивых к подобным воздействиям;
  • толщина покрытия вентиляционных каналов горючей краской не должна превышать 0,2 мм;
  • для расположенных непосредственно внутри цеха рабочих зон персонала концентрация вредных веществ не должна составлять более 30 %;
  • влажностный, скоростной показатели воздухопотока не нормируются в летний период;
  • в зимний период температурный показатель воздуха внутри цеха с находящимся там персоналом – минимум 10⁰ С, при отсутствии людей – минимум 5⁰ С;
  • в летний период температурные показатели внутреннего и наружного воздухопотоков равны, либо внутренняя температура не превышает наружную более чем на 4⁰ С;
  • неиспользуемые летом цеха требования к производственной вентиляции не регламентируют по температурному показателю;
  • общий уровень шума внутри промышленного цеха не должен превышать 110 дБа, сюда включается и рабочий шум системы вентилирования.

Приведенный перечень довольно общий. На практике требования к вентиляции производственных помещений дополняются индивидуальными параметрами производства, конструкции цеха, спецификой выпускаемой продукции и т.д. Кроме того, необходимо обязательно учитывать, как взаимодействуют отопление и вентиляция внутри цеха. А также следует принимать в расчет, что освещение и вентиляция производственных помещений также взаимосвязаны.

Виды производственной вентиляции

Классификация промышленного вентилирования проводится по критериям локализации, направленности и способа функционирования. Рассмотрим подробнее.

По принципу функционирования

  • Естественная. Основывается на природной циркуляции воздушных потоков с разными температурой, давлением, плотностью. Тяжелый холодный воздушный поток вытесняет более легкий и теплый. В промышленном помещении этот процесс может происходить через естественные зазоры, неплотности оконных дверных проемов, либо организованные приточные и вытяжные проемы, закрытые решетками, дефлекторами.
    Зависит от атмосферных условий, силы и направления ветра, времени года (зимой проветривание осуществляется лучше за счет сильной тяги). Данный способ подходит далеко не всем производствам, особенно там, где есть вредные выбросы от работающей техники. Может устанавливаться, например, в помещениях сельскохозяйственного направления.
  • Искусственная вентиляция. Если производство предполагает побочный эффект в виде токсичных теплогазовыделений, механическая вентиляция производственных помещений строго обязательна. Главная функция – отведение отработанного воздухопотока от рабочей зоны персонала, препятствие проникновению вредных паров в другие помещения, отсеки, а также подача свежего уличного воздуха (очищенного или неочищенного) общим потоком или адресно.
    Организовывается при помощи механических средств подачи-отведения воздушных масс (приточных, вытяжных вентиляторов, крышных установок). Является более эффективным способом очищения, циркуляции воздухопотока внутри промышленного цеха.

По принципу локализации

  • Общеобменная. Рассчитана на равномерное очищение всего цеха от вредных технологических тепловыделений, нормализуя температурно-влажностный показатель, скорость движения воздуха. Быстро справляется с небольшим процентом загрязнения воздушных масс.
  • Местная вентиляция. Применяется, когда есть локализация большого количества токсинов, паров, задымленности и т.д. в определенном месте. Устанавливается непосредственно над источником повышенного теплогазовыделения. Могут использоваться вытяжные зонты или гибкий воздуховод, подключенный непосредственно к оборудованию. Применяется совместно с общей вентиляционной системой в качестве дополнительного очищающего воздух оборудования.
  • Аварийная. Устанавливается и применяется в дальнейшем при экстренных случаях, например, пожаре, чрезмерном выбросе ядовитых веществ промышленным оборудованием, высоком уровне задымленности и др.

По принципу направленности потока

  • Установки приточной вентиляции. Принцип действия основан на вытеснении холодным притоком теплого отработанного воздуха через организованные вытяжные проемы вверху цеха. Могут быть как естественной организации, так и механической.
  • Установки вытяжной вентиляции удаляют отработанный воздухопоток вместе с частицами гари, дыма, ядовитыми парами, лишним теплом и т.д. Конструктивно могут быть общими или локальными, чаще всего с принудительным побуждением, так как естественным путем удалить загрязненный воздух довольно проблематично.
  • Приточно вытяжная установка применяется наиболее часто, обеспечивает необходимую циркуляцию воздушных масс внутри промышленного цеха. Чаще всего с механическим оснащением (приточные, вытяжные вентиляторы).

Оборудование для вентиляции производственных помещений

Система принудительной приточной вентиляции состоит из следующих элементов:

  • воздуховоды;
  • вентилятор;
  • воздушные фильтры;
  • воздушные клапаны;
  • воздухозаборные решетки;
  • шумопоглощающая изоляция;
  • калорифер (нагревание воздуха);
  • автоматический блок управления при необходимости.

Устройство механической вытяжной вентиляции организовано по такой же модели, за исключением калорифера, фильтров, которые для удаляемого воздуха не нужны.

Локальная вытяжная вентиляция производственных помещений организовывается вытяжными зонтами, гибкими воздуховодами, подключенными к общей системе воздухообмена.

Кроме того, приточно-вытяжное вентилирование может оснащаться рекуператором тепла для экономии электроэнергии во время обогрева входящего потока. Приточные массы нагреваются за счет тепла удаляемого воздуха, не смешиваясь с ним при этом.

Проектирование и монтаж

Для обеспечения максимально качественной вентиляции, необходимо выполнять ее проектирование и монтаж уже на этапе строительства. Только так можно учесть все меры безопасности, правильно спроектировать вытяжные зоны.

Но случается и так, что необходим монтаж системы вентиляции в уже построенном здании. В этом случае следует учесть все условия, в которых будет эксплуатироваться система, а так же назначение самого помещения. Выбор оборудования всегда зависит от взрыво- и пожароопасности помещения.

Как известно для производственных помещений используют обще обменную и местную вентиляцию. Первая отвечает за воздухообмен и очистку воздуха всего помещения. А вот с помощью местных отсосов можно решить только локальные задачи в месте образования тех самых вредных веществ. Но удержать и нейтрализовать такие воздушные потоки полностью, препятствуя их распространению по всему помещению, не удается. Тут необходимы дополнительные элементы, такие как зонты.

На выбор оборудования при монтаже вентиляции производственных помещений оказывает влияние тип производства и количество выделяемых вредных веществ, параметры самого помещения, и расчетная температура для холодного и теплого времени года.

Подведя итог хочется сказать, что такая непростая задача, как расчет, проектирование и последующий монтаж вентиляции, должны выполнять квалифицированные специалисты, у которых за плечами багаж знаний и накопленный годами опыт.

Управление вентиляционными системами

Автоматизация управления вентсистем позволяет оптимизировать процесс и снизить эксплуатационные расходы. Такой подход позволяет минимизировать участие человека в управлении и снизить риск «человеческого фактора». Автоматическое управление подразумевает установку датчиков, регистрирующих температуру/влажность воздуха, концентрацию вредных веществ, степень задымленности или загазованности. Все датчики связаны с блоком управления, который благодаря заданным настройкам включает или отключает оборудование. Таким образом, автоматизация помогает соблюдать требования санитарных норм, быстро реагировать на аварийные ситуации и экономить значительные средства.

Рекомендации по энергосбережению

Вентиляционные системы являются одним из основных потребителей электрической и тепловой энергии, поэтому внедрение мер энергосбережения позволяет снизить себестоимость выпускаемой продукции. К наиболее эффективным мерам можно отнести использование систем рекуперации воздуха, рециркуляции воздуха и эл/двигателей с отсутствием «мертвых зон».

Принцип рекуперации основан на передаче тепла вытесняемого воздуха теплообменнику, в результате чего снижаются расходы на отопление. Наиболее распространение получили рекуператоры пластинчатого и роторного типа, а также установки с промежуточным теплоносителем. КПД этого оборудования достигает 60-85%.

Принцип рециркуляции основан на повторном использовании воздуха после его фильтрации. При этом к нему подмешивается часть воздуха извне. Эта технология применяется в холодное время года в целях экономии расходов на отопление. Она не применяется на вредных производствах, в воздушной среде которых могут присутствовать вредные вещества 1,2 и 3 классов опасности, болезнетворные микроорганизмы, неприятные запахи и там, где велика вероятность возникновения аварийных ситуаций, связанных с резким увеличением концентрации в воздухе пожаро- и взрывоопасных веществ.

Учитывая, что большинство электродвигателей имеют так называемую «мертвую зону», их правильный подбор позволяет экономить электроэнергию. Как правило «мертвые зоны» появляются во время пуска, при работе вентилятора в холостом режиме или когда сопротивление сети значительно меньше того, что требуется для его корректной работы. Для того чтобы избежать этого явления применяют двигатели с возможностью плавной регулировки оборотов и с отсутствием пусковых токов, что позволяет экономить энергию при запуске и в процессе работы.

Пример расчета воздухообмена

Необходимо рассчитать величину воздухообмена по наружному воздуху в помещении школьной лаборатории, площадью Fлаб = 40 м 2 . В лаборатории находится 10 человек. Выделяющаяся вредное вещество – озон в количестве mOЗ = 150 мг/ч. Расход воздуха, удаляемого из обслуживаемой зоны местными отсосами от оборудования, LMO = 200 м 3 /ч. Предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества в обслуживаемой зоне qOЗ = 0,1 мг/м 3 . Концентрация вредного вещества в наружном воздухе qH = 0 мг/м 3 . Коэффициент эффективности воздухообмена в помещении Кq = 1.

Ссылка на основную публикацию
×
×